智能控制工程在農(nóng)業(yè)科技中的應(yīng)用——評《農(nóng)業(yè)裝備智能控制系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)研究》

《農(nóng)業(yè)裝備智能控制系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)研究》

作者：應(yīng)向偉

出版社：科學(xué)技術(shù)文獻出版社

ISBN：9787518928491

農(nóng)業(yè)是與國家發(fā)展緊密相連的核心產(chǎn)業(yè)，也是支撐社會經(jīng)濟建設(shè)與文明發(fā)展的中堅力量。近年來，伴隨著信息技術(shù)、計算機技術(shù)和人工智能技術(shù)等一系列高新技術(shù)的快速發(fā)展，各行各業(yè)都迎來了巨大的發(fā)展機遇，我國農(nóng)業(yè)也邁向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展道路，展開了農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新革命，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科技手段創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟得到越來越好的發(fā)展。其中智能控制工程技術(shù)作為智能控制理論與機械電子工程結(jié)合的科學(xué)產(chǎn)物，可以有效降低生產(chǎn)成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率，減少外界環(huán)境對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。本文將結(jié)合應(yīng)相偉、吳巧玲等人編著的《農(nóng)業(yè)裝備智能控制系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)研究》一書，深入了解我國農(nóng)業(yè)裝備發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向，掌握農(nóng)業(yè)裝備智能控制系統(tǒng)的基本內(nèi)容，由此對智能控制工程在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技中的應(yīng)用情況展開詳細分析與闡述。

《農(nóng)業(yè)裝備智能控制系統(tǒng)發(fā)展動態(tài)研究》是科學(xué)技術(shù)文獻出版社2017年出版發(fā)行的一部農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)研究著作，共九章，主要涵蓋了農(nóng)業(yè)裝備智能控制系統(tǒng)的發(fā)展情況、企業(yè)產(chǎn)品和技術(shù)概述，以及農(nóng)業(yè)裝備自動導(dǎo)航技術(shù)、土壤信息采集和分析技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品分級分選技術(shù)等一系列智能化技術(shù)的專利分析，并在結(jié)尾部分加入了作者對我國農(nóng)業(yè)裝備智能控制系統(tǒng)發(fā)展前景的相關(guān)分析與數(shù)據(jù)采集、加工內(nèi)容。總體來看，該書的研究內(nèi)容涉及到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)，不僅清楚地梳理了智能農(nóng)業(yè)裝備的政策資訊和市場信息，還深入分析與探討了國內(nèi)外農(nóng)業(yè)裝備智能技術(shù)的研究情況和發(fā)展水平，為我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，農(nóng)業(yè)裝備企業(yè)的提升、研發(fā)和創(chuàng)新提供了有效的參考借鑒。

一、智能控制技術(shù)概述

智能控制技術(shù)誕生于上世紀六十年代，是一種通過高階控制理論來解決復(fù)雜控制問題的高新科學(xué)技術(shù)，隨著對其研究的不斷深入與發(fā)展，智能控制技術(shù)在近幾十年逐漸趨于成熟，并且在各行各業(yè)及相關(guān)專業(yè)科研領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，如生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、工業(yè)過程控制技術(shù)、交通運輸控制技術(shù)等等。智能控制技術(shù)的主要特點有：第一，以高階控制為核心，能夠?qū)崿F(xiàn)對復(fù)雜系統(tǒng)的全局控制且具有良好的容錯能力；第二，主要基于整體優(yōu)化與功能性的視角對系統(tǒng)進行分析、綜合，有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自組織和自協(xié)調(diào)等特點，同時具有一定的決策判斷能力和自我修復(fù)能力；第三，智能控制系統(tǒng)可以采用定量控制、定性決策與閉環(huán)控制相結(jié)合的多模態(tài)控制方式，能夠有效實現(xiàn)預(yù)定控制目標。

二、我國農(nóng)業(yè)科技發(fā)展情況

農(nóng)業(yè)裝備是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展建設(shè)中不可或缺的重要組成，也是推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長的重要力量。長期以來，由于我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設(shè)和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型工作起步較晚，農(nóng)業(yè)科技發(fā)展進程相較于國外發(fā)達國家而言還稍顯落后，所以仍面臨著農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量不佳、產(chǎn)量不高和生產(chǎn)效率低下等諸多問題。然而，近年來在我國經(jīng)濟水平不斷增長和經(jīng)濟實力穩(wěn)健提升的支持下，國家對農(nóng)業(yè)科技的建設(shè)與發(fā)展愈發(fā)重視，農(nóng)業(yè)裝備的智能化技術(shù)獲得有效提高，并且隨著物聯(lián)網(wǎng)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、遙感技術(shù)等現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，推動著農(nóng)業(yè)裝備向智能化方向發(fā)展，以實現(xiàn)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的提高。其中智能控制技術(shù)憑借著計算機技術(shù)、控制理論、模糊邏輯、人工智能等專業(yè)科學(xué)知識的有效融合，成為農(nóng)業(yè)科技智能化發(fā)展的重要促進力量，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備中的應(yīng)用日益廣泛。

三、智能控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用

（一）智能播種機。智能播種機主要是由變量控制器、傳感器、計算機、基本播料機、GPS等部分構(gòu)成，通過調(diào)節(jié)播種機轉(zhuǎn)速來控制投放種子與化肥的數(shù)量，完成播種。其應(yīng)用過程主要是將播種和施肥的設(shè)計方案輸入計算機中，通過GPS與設(shè)計方案中的信息相比對，獲取正確的位置情況，再利用計算機向播種機發(fā)出指令，以改變轉(zhuǎn)速的方式來控制播種機的前進速度與割幅寬度，最終實現(xiàn)控制播種情況的工作目的。智能播種機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當中可以有效減少人工成本，提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)。

（二）智能控溫系統(tǒng)。智能控溫系統(tǒng)是基于日照溫室原理，融合了智能傳感技術(shù)、控制技術(shù)和計算機技術(shù)所形成的智能化農(nóng)業(yè)設(shè)備，它可以通過調(diào)節(jié)不同的控制設(shè)備，改變光照、濕度、溫度和CO2濃度等環(huán)境因素來為不同植物提供最適合的生長環(huán)境。其應(yīng)用原理主要是利用不同傳感器來檢測室內(nèi)環(huán)境中各項參數(shù)的實際情況及變化值，將數(shù)據(jù)通過信號傳輸至計算機中進行計算分析比對，再通過不同的控制程序?qū)κ覂?nèi)環(huán)境參數(shù)進行調(diào)控，從而為植物提供最佳的生長環(huán)境。智能控溫系統(tǒng)能夠有效實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科學(xué)種植，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的風(fēng)險率，同時有利于保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，助力農(nóng)業(yè)經(jīng)濟穩(wěn)健增長。

綜上所述，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設(shè)離不開農(nóng)業(yè)科技的創(chuàng)新發(fā)展，實現(xiàn)智能化農(nóng)業(yè)科技是我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)階段重要的發(fā)展方向。智能控制工程在農(nóng)業(yè)科技中的應(yīng)用有助于優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程，增強農(nóng)業(yè)裝備的自動化與高效化能力，為我國智能化農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)提供良好的發(fā)展基礎(chǔ)。

（張西寧，河西學(xué)院 物理與機電工程學(xué)院）